Процедурные языки программирования

· Ada (язык общего назначения)

· Алгол 60

· Алгол 68

· Basic (до появления Visual Basic)

· Си

· C++

· КОБОЛ

· Фортран

· Модула-2

· HAL/S

· Pascal

· PureBasic

· ПЛ/1

· Рапира

· REXX

· Go

· nim

15.Объектно-ориентировочное программирование.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это метод программирования, при использовании которого главными элементами программ являются объекты. В языках программирования понятие объекта реализовано как совокупность свойств (структур данных, характерных для данного объекта), методов их обработки (подпрограмм изменения их свойств) и событий, на которые данный объект может реагировать и, которые приводят, как правило, к изменению свойств объекта. Объединение данных и свойственных им процедур обработки в одном объекте, называется инкапсуляцией и является одним из важнейших принципов ООП.

Другим фундаментальным понятием является класс.

Класс - это шаблон, на основе которого может быть создан конкретный программный объект, он описывает свойства и методы, определяющие поведение объектов этого класса. Каждый конкретный объект, имеющий структуру этого класса, называется экземпляром класса.

Следующими важнейшими принципами ООП являются наследование и полиморфизм.

Наследование - предусматривает создание новых классов на базе существующих и позволяет классу потомку иметь (наследовать) все свойства класса - родителя.

Полиморфизм - означает, что рожденные объекты обладают информацией о том, какие методы они должны использовать в зависимости от того, в каком месте цепочки они находятся.

Модульность - свойство программ, прпи котором объекты заключают в себе полное определение их характеристик, никакие определения методов и свойств не должны располагаться вне его, это делает возможным свободное копирование и внедрение одного объекта в другие.

Современными языками объектно-ориентированного программирования являются С++ и Java. С середины 90-х годов многие объектно–ориентированные языки реализуются как системы визуального проектирования, в которых интерфейсная часть программного продукта создается в диалоговом режиме, практически без написания программных операторов. К объектно – ориентированным системам визуального проектирования относятся Visual Basic, Delphi, C++ Builder, Visual C++. Язык VBA (Visual Basic for Applications) – языкприложений Microsoft Office (Excel, Word, Access, Power Point идр). VBA соблюдает основной синтаксис языка и правила программирования языков Basic – диалектов, позволяет создавать макросы для автоматизации выполнения некоторых операций и графический интерфейс пользователя, интеграцию между различными программными продуктами.

16.Текстовые и графические редакторы.

Те́кстовый реда́ктор — самостоятельная компьютерная программа или компонент программного комплекса (например, редактор исходного кода интегрированной среды разработки или окно ввода в браузере), предназначенная для создания и изменения текстовых данных в общем и текстовых файлов в частности^[1].

Текстовые редакторы предназначены для работы с текстовыми файлами в интерактивном режиме. Они позволяют просматривать содержимое текстовых файлов и производить над ними различные действия — вставку, удаление и копирование текста, контекстный поиск и замену, сортировку строк, просмотр кодов символов и конвертацию кодировок, печать и т. п.

Часто интерактивные текстовые редакторы содержат дополнительную функциональность, призванную автоматизировать действия по редактированию (от записываемых последовательностей нажатий клавиш до полноценных встроенных языков программирования), или отображают текстовые данные специальным образом (например, с подсветкой синтаксиса).

Многие текстовые редакторы являются редакторами исходного кода, то есть они ориентированы на работу с текстами программ

Виды текстовых редакторов

Построчный (строковый) текстовый редактор (англ. lineeditor) работает с текстом как последовательностью пронумерованных строк, выполняя операции над текстом в указанных строках^[2]. Примером такого редактора может быть edlin, входивший в состав MS-DOS.

Контекстный (строковый) редактор (англ. contexteditor), примером которого может быть ECCE (англ. EdinburghCompatibleContextEditor)^[3], выполняет операции над текстом в текущей позиции.

Экранный текстовый редактор позволяет пользователю перемещать курсор в тексте с помощью клавиш или других устройств ввода^[4].

Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать, просматривать, обрабатывать и редактировать цифровые изображения (рисунки, картинки, фотографии) на компьютере.

Типы графических редакторов:

 

 

 

 

· Растровые графические редакторы. Наиболее популярные профессиональные растровые графические редакторы: платный Adobe Photoshop (для операционных систем Windows и Windows Phone, Mac OS X и iOS, Android) и его бесплатный аналог GIMP и Krita(для операционных систем Linux и Windows, Free BCD и Solaris), распространяемый под лицензией GNU GPL, а также менее известные графические редакторы для начинающих: любительский Photofiltre и учебный Paint.NET.

· Векторные графические редакторы. Наиболее популярные профессиональные векторные графические редакторы: платный Adobe Illustrator и платный Corel Draw (для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X), а также свободно распространяемый и бесплатный графический редактор Inkscape — для всех ОС.

· Гибридные графические редакторы. Наиболее популярны: RasterDesk для AutoCAD, Spotlight для операционных систем Microsoft Windows. Редакторы растровой графики Adobe Photoshop также поддерживают некоторые функции для работы с векторной графикой. Adobe Illustrator и Corel Draw также поддерживают некоторые функции для работы с растровой графикой.

17. Банк данных.

Банк данных (БнД) – это система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.
Под базой данных (БД) обычно понимается именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения тех или иных прикладных задач, обычно постоянны и стабильны во времени; отдельные или даже все элементы данных могут меняться – но это и есть проявление постоянства – постоянная актуальность.
Услугами БнД пользуется обычно большое число пользователей. Поэтому в БнД предусматривается специальное средство приведения всех запросов к единой терминологии — словарь данных. Кроме того, используются специальные методы эквивалентных грамматических преобразований запросов для построения оптимальных процедур их обработки, специальные методы доступа к одним и тем же данным различных пользователей при совпадении во времени поступивших запросов — механизм транзакций.
Обычно со стороны внешних пользователей к БнД формулируются следующие требования. БнД должен:
• Удовлетворять актуальным информационным потребностям внешних пользователей, обеспечивать возможность хранения и модификации больших объемов многоаспектной информации.
• Обеспечивать заданный уровень достоверности хранимой информации.
• Обеспечивать доступ к данным только пользователям с соответствующими полномочиями.
• Обеспечивать возможность поиска информации по произвольной группе признаков.
• Удовлетворять заданным требованиям по производительности при обработке запросов.
• Иметь возможность реорганизации и расширения при изменении границ ПО.
• Обеспечивать выдачу информации пользователю в различной форме.
• Обеспечивать простоту и удобство обращения внешних пользователей за информацией.
• Обеспечивать возможность одновременного обслуживания большого числа внешних пользователей.
Преимущества централизации управления данными:
• Сокращение избыточности хранимых данных (минимально необходимых — дублирование данных).
• Устранение противоречивости хранимых данных (хранимых в различных файлах).
• Многоаспектное использование данных (принцип однократного ввода данных для разных пользователей и приложений).
• Комплексная оптимизация. (Например, выбор структуры хранения данных, которая обеспечивает наилучшее обслуживание в целом). В максимальной степени удовлетворяются противоречивые требования.
• Обеспечение возможности стандартизации (упрощение обмена данных, контроля и восстановления данных).
• Обеспечение возможности санкционированного доступа к данным. Интеграция данных приводит к тому, что данные, используемые различными пользователями, могут пересекаться различным образом. Следовательно, важно наличие в этих условиях механизма защиты данных от несанкционированного доступа к ним.
БнД через СУБД обеспечивает независимость прикладных программ от данных, чтобы не выполнять трудоемких ручных операций по внесению соответствующих изменений в прикладные программы.
Рассматривая данные как один из ресурсов АС (автоматизированных систем), можно сказать, что БнД централизованно управляет этим ресурсом в интересах всей системы. Наличие централизованного управления данными — главная отличительная черта БнД.
БнД — информационная система, реализующая централизованное управление данных в интересах всех пользователей АС. (Средство интеграции данных).
БнД — может рассматриваться в узком и широком смысле этого понятия. В узком БнД=БД + СУБД. В широком БнД =АС (автоматизированная система).
БнД в узком смысле включает в состав две основные компоненты:
• БД;
• СУБД — для реализации централизованного управления данными, хранимыми в базе, доступа к ним, поддержание их в состоянии, соответствующем состоянию ПО.
В широком смысле БнД — это АС.

 

Управляет БнД администратор банка данных (АБД).
Словарь данных (СД) представляет собой специальную систему в составе БнД, предназначенную для хранения единообразной информации обо всех ресурсах данных конкретного банка. В словаре содержатся сведения об объектах, их свойствах и отношениях для данной ПО, сведения о данных, хранимых в базе (наименования данных, их структуре, связи с другими данными), об их возможных значениях и форматах представления, об источниках их возникновения, о кодах защиты, разграничениях доступа к данным со стороны пользователей.
Основной функцией АБД является обеспечение структур данных и взаимосвязь между ними, эффективных для обслуживания именно всего коллектива пользователей. Это функция администрирования БД.
БнД отличаются тем, что их внедрение и последующая эксплуатация занимает довольно продолжительное время. Поэтому функции АБД являются долгосрочными и направлены на координацию всех этапов проектирования, реализации и ведения БД.
На стадии проектирования АБД выступает основным идеологом, руководит всеми работами по разработке или приобретению ПО, обучение обслуживающего персонала и т.п.
На стадии эксплуатации отвечает за нормальную эксплуатацию и функционирование БнД, управляет режимом работы, отвечает за сохранность данных.
Функции АБД:
• решать вопросы организации данных об объектах ПО и установлении связей между этими данными с целью объединения информации о различных объектах; согласовывать представления пользователей;
• координировать все действия по проектированию, реализации и ведению БД; учитывать текущие и перспективные требования пользователей; следить, чтобы БД удовлетворял актуальным информационным потребностям;
• вопросы расширения БД в связи с изменением границ ПО;
• защита данных от некомпетентного использования, от сбоев ТС, определения степени секретности части информации и разграничения доступа к ним;
• ведение СД, контроль избыточности и противоречивости, достоверность;
• методы хранения данных, пути доступа к ним, связей между данными, определение форматов данных, определять степень влияния изменений в данные на всю БД;
• координация вопросов технического обеспечения системы;
• координация работы системных программистов, разрабатывающих дополнительные ПОдля улучшения эксплуатационных характеристик системы;
• координация работы прикладных программистов, разрабатывающих новые прикладные программы в рамках состава ПО системы.
Структура БнД:
• информационная база – данные, отражающие состояние определенной предметной области и используемые информационной системой. Состоит из двух компонент: 1) коллекции записей собственно данных; 2) описания этих данных – метаданных. Данные могут использоваться (т. е. представляться) по-разному. С одной стороны, разные прикладные задачи требуют разных наборов данных, в совокупности обеспечивающих функциональную полноту информации, а с другой – они должны быть различны для различных категорий субъектов (разработчиков или пользователей). Назначение – представление данных на трех уровнях. В литературе по БД упоминается три уровня представления данных: концептуальный -пользователь, разработчик ИС, внешний (логический) – прикладной программист, внутренний (физической) — СУБД;
• лингвистические средства обеспечивают интерфейс пользователей разных категорий с банком данных и базируются на языковых средствах СУБД. Включают в себя ЯОД, описание, модель данных и их отношения и ЯМД – средства запросов к БД и поддержания БД;
• программные средства осуществляют обработку данных и управление этой обработкой в вычислительной среде, а также взаимодействие с операционной системой и прикладными программами. Компоненты: ядро (обеспечивает управление данными во внешней и оперативной памяти, а также протоколирование изменений), процессор языка баз данных (обработка – трансляция или компиляция – и оптимизация запросов на выборку и изменение данных), подсистема (библиотека) поддержки программных вызовов (обслуживает прикладные программы управления данными, взаимодействующие с СУБД через средства пользовательского интерфейса), сервисные программы (системные и внешние утилиты) (обеспечивают настройку СУБД, восстановление после сбоев и ряд дополнительных возможностей обслуживания);
• технические средства служат для обеспечения эффективной и бесперебойной работы баз данных. Должны быть отказоустойчивыми, иметь надежные устройства ввода-вывода и объемные быстродействующие накопители;
• организационно-административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение – не являются технической компонентой системы, однако трудно рассчитывать на устойчивое и долговременное функционирование банка данных, если будут отсутствовать необходимые методические и инструктивные материалы, регламентирующие работу пользователей, различных по своему статусу и уровню полноценности.

18.Виды моделей данных.

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования дан­ными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Модель данных — совокупность структур данных и операций их обра­ботки.

СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной моде­ли, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.

Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.